bab 1 perkembangan tumbuhan pertumbuhan dan · bab 1 pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan 1...

Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

1

BabBab Pertumbuhan danPerkembangan Tumbuhan11

Peta Konsep

Auksin

Giberelin

Gas etilen

Asam absisat

Nutrisi dan air

Cahaya

Suhu

Kelembapan

Hormon

Faktor lingkungan

Sitokinim

Oksigen

Perkecambahan

Pertumbuhan primer

Pertumbuhan sekunder

Struktur biji

Faktor yang mempengaruhiPertumbuhan dan perkembangantumbuhan

Pertumbuhan danperkembangan pada tumbuhan

Pertumbuhan danperkembangan tumbuhan

Fisiologi perkecambahan

Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program IPA

2

Pernahkah kamu memperhatikan tinggi badanmu? Cobakamu bandingkan tinggi badanmu sewaktu di SMP dengansekarang. Apakah ada perubahan? Kamu sekarang bertambahtinggi. Hal ini terjadi karena kamu mengalami pertumbuhan.Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, baikvolume, bobot, jumlah sel atau protoplasma yang bersifatirreversible (tidak dapat kembali ke asal).

Pertumbuhan dan perkembangan terjadi pada makhlukhidup, baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan.Sekarang, kamu akan mempelajari pertumbuhan dan perkem-bangan pada tumbuhan. Bagaimana proses pertumbuhan danperkembangan pada tumbuhan, faktor-faktor apa saja yangmempengaruhinya? Kamu akan mengetahui jawabannyasetelah mempelajari bab ini, mari ikuti pembahasan berikut ini.

Pertumbuhan danPerkembanganpada Tumbuhan

A

Biji adalah alat reproduksi, penyebaran, dankelangsungan hidup suatu tumbuhan. Selain itu,bagi tumbuhan berbiji, biji merupakan awal darikehidupan tumbuhan baru di luar induknya.

Jika biji tanaman dikotil seperti kacang-kacangan, kamu belah menjadi dua, kamu akanmendapatkan struktur biji yang terdiri atas plumula,hipokotil, radikula, kotiledon dan embrio.Sedangkan, struktur biji tanaman monokotil,misalnya jagung terdiri atas koleoptil, plumula,radikula, koleoriza, skutelum dan endosperma.

Bagian-bagian biji tersebut mempunyai fungsi masing-masing untuk pertumbuhan tanaman. Pada biji tanaman dikotilmaupun monokotil, plumula merupakan poros embrio yangtumbuh ke atas yang selanjutnya akan tumbuh menjadi daunpertama, sedangkan radikula adalah poros embrio yang tumbuhke bawah dan akan menjadi akar primer. Pada tanamanmonokotil, misalnya jagung, kotiledon mengalami modifikasimenjadi skutelum dan koleoptil. Skutelum berfungsi sebagai alatpenyerap makanan yang terdapat di dalam endosperma,sedangkan koleoptil berfungsi melindungi plumula. Selain itu,pada jagung juga terdapat koleoriza yang berfungsi melindungiradikula.

1. Struktur Biji

Tumbuhan merupakan salah satu organisme hidup yangmemiliki ciri-ciri, antara lain tumbuh dan berkembangbiak.Tumbuhan berbiji (monokotil dan dikotil) memiliki alatperkembangbiakan berupa biji. Mari cermati.

Gambar 1.1Struktur biji monokotil (a) dandikotil (b)

Diskusikan dengan temansebangkumu.Apa perbedaan bijimonokotil dan dikotil?

kulit biji

plumula

radikula

hipokotil

epikotil

kotiledon

a) Kacang (dikotil)

b) Jagung (monokotil)

kotiledon (skutelum)

plumula

koleoriza

jaringan buah

kulit biji

endospern

epikotil

radikula

koleoptil

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


3

2. Perkecambahan

Diskusikan dengan temansebangkumu.Apa perbedaan antaraperkecambahan epigealdan hipogeal?

Gambar 1.2Perkecambahan epigeal (a)dan hipogeal (b)

daun muda

epikotil

radikula

kotiledon

Perkecambahan adalah peristiwa tumbuhnya embrio didalam biji menjadi tanaman baru. Biji akan berkecambah jikaberada dalam lingkungan yang sesuai. Proses perkecambahanini memerlukan suhu yang cocok, banyaknya air yang memadai,persediaan oksigen yang cukup, kelembapan, dan cahaya.

Struktur biji yang berbeda antara tumbuhan monokotil dandikotil akan menghasilkan struktur kecambah yang berbedapula. Pada tumbuhan monokotil, struktur kecambah meliputiradikula, akar primer, plumula, koleoptil, dan daun pertama.Sedangkan, pada kecambah tumbuhan dikotil terdiri atas akarprimer, hipokotil, kotiledon, epikotil, dan daun pertama.

Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dapatdibedakan menjadi dua, yaitu epigeal dan hipogeal.a. Pada perkecambahan epigeal, kotiledon terdapat di

permukaan tanah karena terdorong oleh pertumbuhanhipokotil yang memanjang ke atas.

b. Pada perkecambahan hipogeal, kotiledon tetap berada dibawah tanah, sedangkan plumula keluar dari permukaantanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang memanjangke arah atas.

daun muda

radikula

kotiledon

(a)

(b)

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


4

Bekerjalah dengan teman sekelompokmu.

JudulStruktur Biji dan Kecambah Monokotil dan Dikotil

TujuanMempelajari perbedaan struktur biji dan kecambah jagung(monokotil) dan kacang tanah (dikotil).

Bahan dan Alat1) Biji jagung dan kacang tanah masing-masing ± 10 butir2) Wadah plastik yang berisi media kapas basah

Cara KerjaA. Mempelajari Struktur Biji1) Amati biji jagung dan biji kacang tanah dengan cara

membelah biji tersebut. Sehingga, kamu dapat mengamatiembrio yang ada di dalam biji.

2) Gambarlah struktur biji jagung dan kacang tanah tersebutdan tuliskan bagian-bagiannya.

B. Mempelajari Struktur Kecambah1) Kecambahkan biji jagung dan biji kacang tanah dalam

wadah plastik dengan media kapas basah.2) Setelah berumur ± 1 minggu, gambar dan tuliskan bagian-

bagian kecambah.

Pertanyaan1) Tuliskan perbedaan antara struktur biji jagung dan biji

kacang tanah.2) Jelaskan fungsi dari bagian-bagian embrio biji yang telah

kamu amati.3) Tuliskan perbedaan antara kecambah jagung dan kacang

tanah.4) Tuliskan perbedaan antara tanaman dikotil dan monokotil.

Apa yang dapat disimpulkan? Diskusikan hasil kelompokmudengan kelompok lain.

Mari MencobaMari Mencoba

Untuk mengetahui struktur biji dan kecambah monokotildan dikotil. Coba kamu lakukan percobaan berikut ini.


5

Untuk memulai kehidupannya, biji harus berkecambahmenjadi tanaman baru. Perkecambahan biji dimulai denganimbibisi dan diakhiri ketika radikula memanjang atau munculmelewati kulit. Perkecambahan biji dapat dibagi menjadi4 tahap, yaitu:a) Hidrasi atau imbibisi; selama kedua periode tersebut, air

masuk ke dalam embrio dan membasahi protein dan koloidlain.

b) Pembentukan atau pengaktifan enzim yang menyebabkanpeningkatan aktivitas metabolik.

c) Pemanjangan sel radikula, diikuti munculnya radikula darikulit biji.

d) Pertumbuhan kecambah selanjutnya adalah pertumbuhanprimer.

3. Fisiologi Perkecambahan

Setelah proses perkecambahan, tumbuhan mengalamipertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut. Tumbuhanakan membentuk akar, batang, dan daun. Ujung batangdan ujung akar akan tumbuh memanjang karena adanyaaktivitas sel-sel meristematis. Proses ini disebut pertumbuhanprimer. Sel-sel meristem dapat juga berdiferensiasi menjadisel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus.

Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujungakar dapat dibedakan menjadi 3 daerah, yaitu:a) Daerah pembelahan terdapat pada ujung akar.

Sel-sel meristem di daerah ini akan mengalamipertumbuhan dan perkembangan struktur akarpertama.

b) Daerah pemanjangan terletak setelah daerahpembelahan. Pada daerah ini, sel-sel mengalamipembesaran dan pemanjangan.

c) Daerah diferensiasi. Daerah yang sel-selnyaberdiferensiasi menjadi sel-sel yang memilikistruktur dan fungsi khusus.

4. Pertumbuhan Primerkorteks

epidermispembuluhsilinder

rambutakar

seratselulosa

daerahapikal

meristem

tudungakar

Di antara xilem dan floem terdapat kambium yang sel-selnya aktif membelah. Pada tumbuhan dikotil, jaringan xilemdan floem primer terdapat pada batang dan akar yang hidupselama periode yang relatif pendek. Kemudian, fungsinyadiambil alih oleh jaringan pembuluh sekunder yang dihasilkanoleh kambium yang aktif membelah.

5. Pertumbuhan Sekunder

Gambar 1.3Daerah pemanjangan akar

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


6

Pertumbuhan kambium ke arah luar membentuk floemsekunder, dan ke arah dalam membentuk xilem sekundersehingga batang tumbuhan bertambah besar. Aktivitaskambium yang membentuk xilem dan floem sekunder inidisebut pertumbuhan sekunder. Semua jaringan yang ada disebelah dalam kambium disebut kayu, sedangkan di sebelah luarkambium disebut kulit atau papagan.

Pembentukan xilem dan floem sekunder pada batangterjadi karena aktivitas kambium yang dipengaruhi oleh musim.Jika kondisi lingkungan kurang menguntungkan, maka aktivitaskambium menjadi rendah sehingga xilem dan floem sekunderyang dihasilkan sedikit. Namun sebaliknya, pada musim hujan,aktivitas kambium ini akan meningkat. Perbedaan aktivitaskambium akan menghasilkan jejak pada batang yang disebutlingkaran tahun.

getah kayu

pusat kayu

lingkaran

pusat kayu

getah kayu

kambium

floemkambium gabusgabus

Gambar 1.4Lingkaran tahun

Faktor yangMempengaruhi

Pertumbuhan danPerkembangan

Tumbuhan

B Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangatdipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar tumbuhan.Faktor dalam adalah semua faktor yang terdapat dalam tubuhtumbuhan antara lain faktor genetik yang terdapat di dalamgen dan hormon. Gen berfungsi mengatur sintesis enzim untukmengendalikan proses kimia dalam sel. Hal ini yangmenyebabkan pertumbuhan dan perkembangan. Sedangkan,hormon merupakan senyawa organik tumbuhan yang mampumenimbulkan respon fisiologi pada tumbuhan.

Faktor luar tumbuhan yang sangat mempengaruhipertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu faktorlingkungan berupa cahaya, suhu, oksigen dan kelembapan.Untuk lebih memahami, mari cermati uraian berikut ini.

Hormon tumbuhan adalah suatu senyawa organik yangdisintesis di salah satu bagian tumbuhan dan dipindahkan ke

1. Hormon

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


7

bagian yang lain, pada konsentrasi yang sangat rendah mampumenimbulkan respon fisiologis. Hormon mempengaruhi responpada bagian tumbuhan, seperti pertumbuhan akar, batang,pucuk, dan pembungaan. Respon tersebut tergantung padaspesies, bagian tumbuhan, fase perkembangan, konsentrasihormon, interaksi antar hormon, dan berbagai faktorlingkungan.

Terdapat lima hormon tumbuhan yang dikenal, yaituauksin, giberelin, sitokinin, gas etilen, dan asam absisat (ABA).Mari cermati.

a. Auksin

Istilah auksin pertama kali digunakan oleh Frits Went yangmenemukan bahwa suatu senyawa menyebabkan pembeng-kokan koleoptil ke arah cahaya. Pembengkokan koleoptil yangterjadi akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi yangditempeli potongan agar yang mengandung auksin.

Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asamindol asetat (IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tigasenyawa lain yang dianggap sebagai hormon auksin, yaitu4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang ditemukan pada biji mudajenis kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemuipada banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat (IBA) yangditemukan pada daun jagung dan berbagai jenis tumbuhandikotil.

Auksin berperan dalam berbagai macam kegiatantumbuhan di antaranya adalah:

1) Perkembangan buahPada waktu biji matang berkembang, biji mengeluarkan

auksin ke bagian-bagian bunga sehingga merangsang pemben-tukan buah. Dengan demikian, pemberian auksin pada bungayang tidak diserbuki akan merangsang perkembangan buahtanpa biji. Hal ini disebut partenokarpi.

2) Dominansi apikalDominansi apikal adalah pertumbuhan ujung pucuk suatu

tumbuhan yang menghambat perkembangan kuncup lateral dibatang sebelah bawah. Dominansi apikal merupakan akibat daritranspor auksin ke bawah yang dibuat di dalam meristem apikal.

3) AbsisiDaun muda dan buah muda membentuk auksin, agar

keduanya tetap kuat menempel pada batang. Tetapi, bilapembentukan auksin berkurang, selapis sel khusus terbentuk dipangkal tangkai daun dan buah sehingga daun dan buah gugur.

Gambar 1.5Auksin di pucuk hilangapabila pucuk dipangkas

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


8

4) Pembentukan akar adventifAuksin merangsang pembentukan akar liar yang tumbuh

dari batang atau daun pada banyak spesies.

b. Giberelin

Giberelin pertama kali ditemukan di Jepangpada 1930 dari kajian terhadap tanaman padiyang sakit. Padi yang terserang jamur Gibberellafujikuroi tersebut tumbuh terlalu tinggi. Parailmuwan Jepang mengisolasi zat dari biakanjamur tersebut. Zat ini dinamakan giberelin.Bentuk-bentuk giberelin diantaranya adalah GA3,GA1, GA4, GA5, GA19, GA20, GA37, dan GA38.Giberelin diproduksi oleh jamur dan tumbuhantinggi.

Giberelin disintesis di hampir semua bagian tanaman,seperti biji, daun muda, dan akar. Giberelin memiliki beberapaperanan, antara lain:1) Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh.2) Perkecambahan biji dan mobilisasi cadangan makanan dari

endosperm untuk pertumbuhan embrio.3) Perkembangan bunga dan buah.4) Menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan.5) Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel.

c. Sitokinin

Kinetin merupakan sitokinin sintetik yang pertamaditemukan oleh Carlos Miller pada ikan kering. Setelah ituditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam endosperma cairjagung, yaitu zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah BAP(6-benzilaminopurin) dan 2-ip.

Sitokinin mempunyai beberapa fungsi, antara lain:1) Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik.2) Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam

meristem.3) Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan

daun.4) Menunda penuaan daun.5) Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah

masa istirahat biji (breaking dormancy).

d. Gas etilen

Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gasyang disebut etilen. Etilen disintesis oleh tumbuhan dan

Gambar 1.6Pengaruh giberelin padabuah anggur (kanan)

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


9

menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selain etilenyang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaituetepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering digunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah.

Selain memacu pematangan, etilen juga memacuperkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnyadaun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah. Selainitu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansiapikal dan inisiasi akar, dan menghambat pemanjangan batangkecambah.

e. Asam absisat (ABA)

Asam absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor)dalam kegiatan tumbuhan. Hormon ini dibentuk pada daun-daun dewasa. Asam absisat mempunyai peran fisiologisdiantaranya adalah:1) Mempercepat absisi bagian tumbuhan yang menua, seperti

daun, buah dan dormansi tunas.2) Menginduksi pengangkutan fotosintesis ke biji yang sedang

berkembang dan mendorong sintesis protein simpanan.3) Mengatur penutupan dan pembukaan stomata terutama

pada saat cekaman air.

Untuk lebih memahami pengaruh hormon padatumbuhan, coba kamu lakukan kegiatan di bawah ini.


JudulPengaruh Berbagai Konsentrasi Auksin terhadap InisiasiAkar

TujuanMengetahui pengaruh auksin terhadap inisiasi akar.

Bahan dan Alat1) Kecambah kacang panjang berumur lima hari sebanyak

12 buah2) Botol dengan tutup yang berlubang dan di luarnya dilapisi

oleh plastik hitam sebanyak 4 buah3) Pisau atau silet dan penggaris



10

Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhipertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, antara lain:cahaya, air, mineral, kelembapan, suhu, dan gaya gravitasi.

a. Nutrisi dan AirPertumbuhan dan perkembangan tumbuhan membutuhkan

nutrisi. Nutrisi ini harus tersedia dalam jumlah cukup danseimbang, antara satu dengan yang lain. Nutrisi diambil tumbuhandari dalam tanah dan udara. Unsur-unsur yang dibutuhkan olehtumbuhan dikelompokkan menjadi dua, yaitu zat-zat organik(C, H, O, dan N) dan garam anorganik (Fe2+. Ca2+, dan lain-lain).

Berdasarkan jumlah kebutuhan tumbuhan, unsur-unsurdapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu unsur makro dan unsurmikro. Unsur yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah besardisebut unsur makro. Contohnya: C, H, O, N, P, K, S, dan asamnukleat. Sedangkan, unsur mikro adalah unsur-unsur yangdibutuhkan dalam jumlah sedikit. Contohnya: Cl, Mn, Fe, Cu,Zn, B, dan Mo.

Pertumbuhan tanaman akan terganggu jika salah satu unsuryang dibutuhkan tidak terpenuhi. Misalnya, kurangnya unsurnitrogen dan fosfor pada tanaman menyebabkan tanaman menjadikerdil. Kekurangan magnesium dan kalsium menyebabkantanaman mengalami klorosis (daun berwarna pucat).

2. Faktor Lingkungan

Cara Kerja1. Siapkan 4 buah botol yang berisi 200 ml larutan:

a. Destilata (air)b. Larutan IAA dengan konsentrasi 0,1 mg/lc. Larutan IAA dengan konsentrasi 0,5 mg/ld. Larutan IAA dengan konsentrasi 1,0 mg/l

2. Potong kecambah kacang panjang tepat di atas permukaanmedia tanamnya.

3. Hilangkan kotiledon, dan potong hipokotil pada 5 cm daribekas tempat menempelnya kotiledon. Dengan cepatmasukkan hipokotil tersebut ke dalam lubang pada tutupbotol sehingga daun berada di luar botol. Letakkan semuabotol pada meja lab. Seminggu kemudian, lakukanpengamatan terhadap inisiasi akar. Hitunglah jumlah akardan panjang akar. Bandingkan hasil inisiasi akar antarakontrol, Larutan IAA 0,1 mg/l, Larutan IAA 0,5 mg/l, danLarutan IAA 1,0 mg/l.

Apa yang dapat disimpulkan? Diskusikan hasil kelompokmudengan kelompok lain.


11

Pemenuhan kebutuhan unsur tumbuhan diperoleh melaluipenyerapan oleh akar dari tanah bersamaan denganpenyerapan air. Air dibutuhkan tanaman untuk fotosintesis,tekanan turgor sel, mempertahankan suhu tubuh tumbuhan,transportasi, dan medium reaksi enzimatis.

Penemuan zat-zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan untukpertumbuhan dan perkembangan menyebabkan manusiamengembangkan suatu cara penanaman tumbuhan denganmemberikan nutrisi yang tepat bagi tumbuhan. Contohaplikasinya adalah kultur jaringan dan hidroponik. Kulturjaringan membudidayakan suatu jaringan tanaman menjaditanaman kecil yang mempunyai sifat sepertiinduknya. Media tanam kultur jaringan berupalarutan atau padatan yang kaya nutrisi untuktumbuh tanaman. Kultur jaringan ini dapatmenghasilkan tanaman baru dalam jumlahbanyak dalam waktu yang relatif singkat.Sedangkan, hidroponik adalah metodepenanaman dengan menggunakan air kayanutrisi sebagai media tanam. Untuk lebihmemahami, mari cermati Tabel 1.1 Nutrisitumbuhan berikut ini.

Gambar 1.7Tanaman hidroponik

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id

MakronutrienKarbon (C)

Hidrogen (H)

Oksigen (O)

Fosfor (P)

Kalium (K)

Nitrogen (N)

Sulfur (S)

Kalsium (Ca)

Besi (Fe)

CO2 (udara)

H2O (air)

O2 (udara), H2O(air)

H2PO4, HPO4–

K+

NO3–, NH4

– daritanah

SO42–

Ca2+

Fe3+, Fe2+

Penyusun bahan organik (karbohidrat,lemak, protein, enzim dan turunannya)



Penyusun asam nukleat, fosfolipidmembran sel, ATP, NADP, koenzim

Kofaktor atau aktivator enzim dalamsintesis protein dan metabolismekarbohidrat, untuk meniaga keseim-bangan ion

Penyusun asam amino, protein, asamnukleat, klorofil, hormon, dan enzim

Penyusun asam amino sistein danmetionin, koenzim-A dan beberapavitamin: tiamin dan biotin

Menjaga permeabilitas membran,membentuk kofaktor enzim dalammetabolisme karbohidrat

Pertumbuhan dan metabolismeterhambat, akhirnya mati



Pertumbuhan terhambat, daunberwarna hijau tua, daun bercakkemerahan, ada bagian yang mati

Perubahan kabohidrat terhambat,daun bercak-bercak kuning

Pertumbuhan terhambat, daun pucatdan kuning

Daun mengalami klorosis (menguning)

Pertumbuhan terhambat, gangguanaktivitas meristem ujung akhirnya mati,klorosis

NutrienBentuk yang

Tersedia Fungsi Utama Gejala Kekurangan

Tabel 1.1 Nutrisi Tumbuhan


12

Magnesium

MikronutrienBoron (B)

Mangan (Mn)

M o l i b d e n u m(Mo)

Seng (Zn)

Tembaga (Cu)

Klor (Cl)

Mg2+

H3BO

3

Mn2+

MoO4

Zn2+

CU+, CU2+

Cr

Berperan dalam pembentukan klorofil,merupakan komponen penting enzimsitokrom, peroksidase, dan katalase

Penyusun klorofil dan kofaktor enzimdalam metabolisme karbohidrat

Berperan dalam translokasi glukosa

Komponen enzim yang mereduksi nitratmenjadi nitrit. Penting untuk fiksasi Npada bakteri

Dibutuhkan dalam sintesis triptofan(prekursor auksin), aktivator beberapaenzim dehidrogenase dan berperandalam sintesis protein

Berperan dalam transfer elektron didalam kloroplas, komponen enzim yangberperan dalam reaksi redoks

Aktivator fotosintesis dan kesetim-bangan ionik

Klorosis, daun menjadi kuning pucat,dan mati

Klorosis dari batang bawah ke ujungdaun, pucat dan mati

Ujung batang mengering dan rusak

Pertumbuhan terhambat

Ukuran daun dan panjang ruas-ruasmenjadi berkurang

Daun muda berwarna hijau tua, daunberguguran

Daun layu, klorosis, akar pendek danmenebal

b. Cahaya

Kualitas, intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenaitumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagaiproses fisiologi tumbuhan. Cahaya mempengaruhipembentukan klorofil, fotosintesis, fototropisme, danfotoperiodisme. Efek cahaya meningkatkan kerja enzim untukmemproduksi zat metabolik untuk pembentukan klorofil.Sedangkan, pada proses fotosintesis, intensitas cahayamempengaruhi laju fotosintesis saat berlangsung reaksi terang.Jadi cahaya secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhandan perkembangan tanaman, karena hasil fotosintesis berupakarbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organtumbuhan.

Perkembangan struktur tumbuhan juga dipengaruhi olehcahaya (fotomorfogenesis). Efek fotomorfogenesis ini dapatdengan mudah diketahui dengan cara membandingkankecambah yang tumbuh di tempat terang dengan kecambahdari tempat gelap. Kecambah yang tumbuh di tempat gelapakan mengalami etiolasi atau kecambah tampak pucat danlemah karena produksi klorofil terhambat oleh kurangnyacahaya. Sedangkan, pada kecambah yang tumbuh di tempatterang, daun lebih berwarna hijau, tetapi batang menjadi lebihpendek karena aktifitas hormon pertumbuhan auksin terhambatoleh adanya cahaya.


13

1) FototropismePercobaan N Cholodny dan Frits went menerangkan

bahwa pada ujung koleoptil tanaman, pemanjangan sel yanglebih cepat terjadi di sisi yang teduh daripada sisi yang terkenacahaya. Sehingga, koleoptil membelok ke arah datangnyacahaya. Hal ini terjadi, karena hormon auksin yang bergunauntuk pemanjangan sel berpindah dari sisi tersinari ke sisiterlindung.

Banyak jenis tumbuhan mampu melacak matahari, dalamhal ini lembar datar daun selalu hampir tegak lurus terhadapmatahari sepanjang hari. Kejadian tersebut dinamakandiafototropisme. Fototropisme ini terjadi pada famili Malvaceae.

Untuk lebih memahami pengaruh cahaya terhadaptanaman atau perkecambahan, coba kamu rencanakan danlaksanakan kegiatan berikut ini dengan teman sekelompokmu.

Gambar 1.8Pengaruh auksin terhadapfototropisme


JudulPengamatan Pengaruh Cahaya terhadap Perkecambahan

TujuanMengetahui pengaruh cahaya terhadap perkecambahan.

Alat dan Bahan1) Dua buah cawan petri2) Kapas secukupnya3) Biji kacang hijau sebanyak 20 biji4) Air secukupnya5) Penggaris

Cara Kerja1) Berilah label pada cawan petri (misalnya A dan B)2) Letakkan kapas pada cawan petri A dan B, kemudian

basahi dengan air secukupnya sampai merata.3) Rendamlah 20 biji kacang hijau selama kurang lebih 2 jam.

Kemudian, masukkan 10 biji kacang hijau ke dalam cawanpetri A dan 10 biji ke dalam cawan petri B.

4) Letakkan cawan petri A di tempat yang terkena cahayamatahari dan cawan B di tempat gelap. Agar kelembapantetap terjaga, beri air secukupnya setiap hari.


Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


14

2) FotoperiodismeInterval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan

mempengaruhi proses pembungaan. Lama siang hari di daerahtropis kira-kira 12 jam. Sedangkan, di daerah yang memilikiempat musim dapat mencapai 16 - 20 jam. Respon tumbuhanyang diatur oleh panjangnya hari ini disebut fotoperiodisme.Fotoperiodisme dipengaruhi oleh fitokrom (pigmen penyerapcahaya). Fotoperiodisme menjelaskan mengapa pada spesiestertentu biasanya berbunga serempak. Tumbuhan yangberbunga bersamaan ini sangat menguntungkan, karenamemberi kesempatan terjadinya penyerbukan silang.

Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakanmenjadi empat macam, yaitu:a) Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika

terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhanhari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek,dan bunga matahari.

b) Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jikaterkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 - 16 jam) sehari.Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bitgula, selada, dan tembakau.

c) Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jikaterkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan harisedang contohnya kacang dan tebu.

5) Amati dengan cermat setiap hari, bagaimana kondisikecambah dan ukurlah panjang kecambah di kedua cawantersebut. Kemudian, catat hasilnya ke dalam Tabel 1.2 danbuatlah grafiknya setelah 5 hari berkecambah. Bandingkanpanjang kecambah, warna, dan ketegaran kecambah padakedua cawan.

Tabel 1.2 Pengamatan kecambah

Hari ke-Panjang Kecambah (cm) Kondisi Kecambah

A B A B

1

2

3

4

5

6) Buatlah kesimpulan tentang perbedaan panjang dankondisi kecambah karena pengaruh cahaya terhadapperkecambahan.

7) Diskusikan hasil kelompokmu dengan kelompok lain.


15

c. Oksigen

Oksigen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalamrespirasi pada tumbuhan, terjadi penggunaan oksigen untukmenghasilkan energi. Energi ini digunakan, antara lain untukpemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan aktivitastumbuhan.

d. Suhu udara

Pertumbuhan dipengaruhi oleh kerja enzim dalamtumbuhan. Sedangkan, kerja enzim dipengaruhi oleh suhu.Dengan demikian, pertumbuhan tumbuhan sangat dipengaruhioleh suhu. Setiap spesies atau varietas mempunyai suhuminimum, rentang suhu optimum, dan suhu maksimum. Dibawah suhu minimum ini tumbuhan tidak dapat tumbuh, padarentang suhu optimum, laju tumbuhnya paling tinggi, dan diatas suhu maksimum, tumbuhan tidak tumbuh atau bahkanmati.

e. Kelembapan

Laju transpirasi dipengaruhi oleh kelembapan udara. Jikakelembapan udara rendah, transpirasi akan meningkat. Hal inimemacu akar untuk menyerap lebih banyak air dan mineraldari dalam tanah. Meningkatnya penyerapan nutrien oleh akarakan meningkatkan pertumbuhan tanaman.

Gambar 1.8Tumbuhan hari pendek (a)dan tumbuhan hari panjang (b)

Diskusikan dengan temansebangkumu.Coba kamu amati Gambar1.8. Jelaskan pengaruhpencahayaan terhadapkedua tanaman tersebut.

Gelap

Cahaya

d) Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsifterhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhanhari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dankapas.

(a) (b)

waktu kritis

Sum

ber:

Imag

e.go

ogle

.co.

id


16

1234567890123456789012345678901212345678901234567123456789012345678901234567890121234567890123456712345678901234567890123456789012123456789012345671234567890123456789012345678901212345678901234567123456789012345678901234567890121234567890123456712345678901234567890123456789012123456789012345671234567890123456789012345678901212345678901234567123456789012345678901234567890121234567890123456712345678901234567890123456789012123456789012345671234567890123456789012345678901212345678901234567123456789012345678901234567890121234567890123456712345678901234567890123456789012123456789012345671234567890123456789012345678901212345678901234567

Kamu telah mempelajari pertumbuhan dan perkembangantumbuhan. Hal-hal penting apa sajakah yang harus diketahui dalammempelajarinya? Catatlah dalam bentuk rangkuman. Kemudian,tukarlah hasil rangkumanmu dengan rangkuman teman. Berikanmasukan dan saran pada rangkuman masing-masing.

Daftar IstilahDaftar Istilah

Epigeal = tipe perkecambahan yang menghasilkan kotiledon danepikotil keluar dari biji, karena pemanjangan hipokotil.Sehingga, kotiledon keluar ke atas tanah.

Etiolasi = pertumbuhan tumbuhan dalam keadaan gelap, batangnyamemanjang dan daun berwarna pucat karena kurangcahaya.

Hipogeal = tipe perkecambahan yang menghasilkan sedikit hipokotilsehingga kotiledon tetap berada di dalam biji. Oleh karenaitu, kotiledon tidak keluar ke atas tanah.

Klorosis = keadaan abnormal pada daun yang kehilangan klorofilsehingga daun berwarna pucat kekuningan. Keabnormalanini disebabkan karena penyakit, kurang pencahayaan dandefisiensi besi, magnesium atau tembaga.

Koleoptil = selaput yang menyelubungi jaringan ujung pangkal daunpertama pada embrio monokotil.

Kotiledon = kepingan biji yang merupakan daun pertama lembaga padatumbuhan jumlahnya satu pada monokotil dan dua padadikotil.

Lingkaran tahun = daerah pada irisan melintang batang yang dapat dibedakanantara floem dan xilem yang terbentuk dalam satu tahun.

Partenokarpi = perkembangan buah tanpa biji, kerena tidak terjadipembuahan.


17

1. Makhluk hidup menunjukkan prosespertumbuhan pada peristiwa peruba-han biologis, kecuali ….a. pertambahan volume selb. pertambahan jumlah selc. bersifat reversible atau dapat balikd. pertambahan ukuran sele. bersifat irreversible

2. Ujung batang tanaman dapat mem-bengkok ke arah datangnya cahayakarena pengaruh hormon ….a. gas etilen d. giberelinb. auksin e. sitokininc. asam absisat

3. Buah semangka tanpa biji dapat kamuperoleh dengan memberikan hormon….a. sitokinin d. auksinb. giberelin e. etilenc. asam absisat

4. Unsur makro yang berperan sebagaikofaktor enzim tumbuhan adalah ….a. C, H, dan O d. N, C, dan Ob. O, P, dan H e. K, Ca, dan Nc. K, Ca, dan Mg

5. Hormon yang berperan mempercepatproses pemasakan buah adalahhormon ….a. gas etilen d. giberelinb. asam absisat e. sitokininc. auksin

6. Yang termasuk pertumbuhan sekun-der adalah pertumbuhan padabagian-bagian ….a. xilem sekunder dan floem

sekunder

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat di setiap soal-soal berikut.

b. ujung akar dan xilem sekunderc. xilem primer dan floem primerd. ujung akar dan ujung batange. ujung akar saja

7. Unsur yang diambil dari udara untukpertumbuhan dan perkembangantumbuhan hijau adalah ….a. Nitrogen d. Hidrogenb. Oksigen e. Natriumc. Karbon

8. Peluruhan daun pada musim keringdisebabkan oleh hormon ….a. auksin d. giberelinb. asam absisat e. gas etilenc. sitokinin

9. Contoh hormon sitokinin adalah ….a. asam indolasetatb. zeatinc. asam fenil asetatd. etepone. uilen

10. Jika kamu menanam tumbuhan padamedia air disebut ….a. hidroponikb. aeroponikc. media biasad. media gambute. media arang

11. Untuk menghilangkan sifat kerdilsecara genetik pada tumbuhan,dibutuhkan hormon ….a. auksin d. giberelinb. sitokinim e. traumalinc. kaukalin

M a r i B e r k o m p e t e n s iM a r i B e r k o m p e t e n s i


18

1. Tuliskanlah tiga daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar menurutaktivitasnya.

2. Jelaskan bagaimana terbentuknya lingkaran tahun pada batang dikotil.

3. Jelaskan mengenai fototropisme tumbuhan.

4. Tuliskanlah empat jenis tumbuhan berdasarkan pengaruh lamanya siang.

5. Jelaskan penggolongan nutrien tumbuhan berdasarkan kebutuhannya.

B. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas.

12. Untuk membentuk kalus padatumbuhan, dibutuhkan hormon ….a. auksin d. giberelinb. sitokinim e. traumalinc. kaukalin

13. Unsur yang diperlukan tumbuhanhijau dari udara untuk prosesfotosintesis adalah ….a. oksigen d. hidrogenb. nitrogen e. karbonc. fosfat

14. Pernyataan mengenai cahaya dibawah ini benar, kecuali ….a. cahaya diperlukan untuk proses

fotosintesis

b. cahaya mempercepat pertumbuhanc. tanpa cahaya terjadi etiolasid. cahaya inframerah berperan untuk

menentukan suhu lingkungan.e. cahaya merah, dan nila diperlu-

kan untuk fotosintesis

15. Tunas dapat membengkok ke ataskarena pengaruh hormon ….a. auksin d. giberelinb. sitokinin e. traumalinc. kaukalin

bab 1 perkembangan tumbuhan pertumbuhan dan · bab 1 pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan 1...

Documents